Análise ponderada de índices de desempenho no sistema elétrico do estado do Espírito Santo considerando a expansão da geração de energia através de fontes intermitentes
| Ano de defesa: | 2021 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Espírito Santo
BR Mestrado em Engenharia Elétrica Centro Tecnológico UFES Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.ufes.br/handle/10/15625 |
Resumo: | This work presents an analysis of Espírito Santo’s electrical system’s operation when an expansion to the generation park is suggested by using wind and solar sources, considering these sources’ intermittency by forecasting the maximum generation of each one of the power plants suggested. The analysis is done by the solution of an optimization problem whose objective is to minimize the values of different electrical system performance indexes in a weighted sum. First, the viability of wind and solar sources in the state of Espírito Santo is presented, then the optimization problem is explained together with the chosen indexes: active power losses, cost of active power generation, static voltage stability index, and voltage profile index. Solar and wind power generation calculus are presented, and then Markov Chains together with Monte Carlo Simulations were used to forecast the maximum active power generation of each generator. These values are inserted in system data of the optimization problem that aims to minimize a weighted sum of the presented indexes. Different optimization problems are solved so that the best solution is chosen. The final solution had a reduction in its active power losses of 89% when compared to the base case. It also presented a reduction of 61% of the voltage profile index and also showed reduction to the cost and stability index. |
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Análise ponderada de índices de desempenho no sistema elétrico do estado do Espírito Santo considerando a expansão da geração de energia através de fontes intermitentestitle.alternativeSistema Elétrico do Espírito Santoprevisão de geraçãoOtimização de Sistemas ElétricosCadeias de Markovsimulações de Monte Carlosubject.br-rjbnEngenharia ElétricaThis work presents an analysis of Espírito Santo’s electrical system’s operation when an expansion to the generation park is suggested by using wind and solar sources, considering these sources’ intermittency by forecasting the maximum generation of each one of the power plants suggested. The analysis is done by the solution of an optimization problem whose objective is to minimize the values of different electrical system performance indexes in a weighted sum. First, the viability of wind and solar sources in the state of Espírito Santo is presented, then the optimization problem is explained together with the chosen indexes: active power losses, cost of active power generation, static voltage stability index, and voltage profile index. Solar and wind power generation calculus are presented, and then Markov Chains together with Monte Carlo Simulations were used to forecast the maximum active power generation of each generator. These values are inserted in system data of the optimization problem that aims to minimize a weighted sum of the presented indexes. Different optimization problems are solved so that the best solution is chosen. The final solution had a reduction in its active power losses of 89% when compared to the base case. It also presented a reduction of 61% of the voltage profile index and also showed reduction to the cost and stability index.Este trabalho apresenta uma análise da operação do sistema elétrico do estado do Espírito Santo, quando é sugerida uma expansão para o parque de geração por meio de fontes solares e eólicas, considerando a intermitência dessas duas fontes, por meio da realização de uma previsão da geração máxima de cada uma das usinas sugeridas. A análise é realizada por meio da solução de um problema de otimização cujo objetivo é minimizar a soma ponderada do valores de diferentes índices de desempenho do sistema elétrico. Primeiro uma apresentação da viabilidade das fontes solares e eólica no estado do Espírito Santo são apresentadas, em seguida o problema de otimização é explicado, junto com os índices escolhidos: perdas de potência ativa, custo de geração de potência ativa, índice de estabilidade estática de tensão e índice de perfil de tensão. Os cálculos de geração solar e eólica são apresentados e então faz-se uso das Cadeias de Markov em conjunto das simulações de Monte Carlo para prever o valor de potência ativa máxima gerado por cada gerador. Estes valores são inseridos nos dados de entrada do sistema do problema de otimização que busca minimizar uma soma ponderada dos índices apresentados. Diferentes problemas de otimização são resolvidos a fim de buscar uma solução que melhor atendesse o problema. A solução final escolhida obteve uma redução do valor do índice de perdas de potência ativa de 86% quando comparado ao caso base, além também de uma redução de 61% do valor do índice de perfil de tensão e também pequenas reduções para o custo de geração e índice de estabilidade.Universidade Federal do Espírito SantoBRMestrado em Engenharia ElétricaCentro TecnológicoUFESPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaMedina, Augusto César Ruedahttps://orcid.org/0000000242913153http://lattes.cnpq.br/7397584412509839Rocha, Helder Roberto de OliveiraDonadel, Clainer BravinBatista, Oureste EliasSobral Júnior, Felipe Nonato Cardoso2024-05-30T00:52:48Z2024-05-30T00:52:48Z2021-10-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTextapplication/pdfhttp://repositorio.ufes.br/handle/10/15625porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFES2024-12-09T22:14:16Zoai:repositorio.ufes.br:10/15625Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestriufes@ufes.bropendoar:21082024-12-09T22:14:16Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false |
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